La spectroscopie Raman est une technique essentielle utilisée dans l'étude des matériaux – dont les nanostructures – et des systèmes biologiques pour analyser leur composition. Ses applications vont de l'industrie médicale aux explorations planétaires. Malgré leur popularité en tant que non-destructeur, outil rapide et efficace pour l'identification et la vérification de diverses substances, Les spectromètres Raman ont toujours été encombrants et coûteux. Dans un effort pour les rendre plus petits, abordable et capable de fournir des résultats exploitables, une initiative dans le cadre du projet IoSense financé par l'UE a développé un nouveau système avec une technologie sur puce. Il peut être utilisé pour produire des scanners portables ou même être intégré à un smartphone.

Un communiqué de presse du partenaire du projet Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (imec) indique que les produits portables existants sur le marché « n'atteignent pas les performances souhaitées pour les applications haut de gamme, en grande partie à cause de la capacité de mise à l'échelle limitée de la spectrométrie Raman dispersive conventionnelle dans laquelle la lumière diffusée est concentré sur une fente." Il ajoute : « Mise à l'échelle tout en maintenant une résolution spectrale élevée ( <1nm) signifie réduire la taille de la fente ce qui limite immédiatement le débit optique. Grâce à un nouveau concept pour lequel un brevet est en instance, imec est désormais en mesure de surmonter cette barrière de performance."

L'article note que "à la fois un débit optique élevé et une résolution spectrale élevée peuvent être atteints dans un appareil miniaturisé, " grâce à la "parallélisation massive d'interféromètres à guides d'ondes intégrés de manière monolithique au-dessus d'un capteur d'image CMOS". ."

Applications diverses

Selon Pol Van Dorpe, membre principal du personnel technique chez imec, les domaines où la nouvelle technologie pourrait être mise en œuvre comprennent « l'analyse des aliments, détection de mélanome, ou l'hydratation de la peau. Dans le domaine médical, nous voyons des opportunités pour les mesures en ligne pendant la chirurgie ou l'endoscopie. Et pour l'exploration spatiale, la capacité d'effectuer une analyse des matériaux avec un système compact est d'une valeur inestimable."

Spectroscopie Raman, qui utilise la diffusion inélastique de la lumière tombant sur un matériau, est nommé d'après Sir Chandrasekhara Venkata Raman, le récipiendaire du prix Nobel de physique en 1930. La technique implique l'analyse de vibration, modes de rotation et autres modes basse fréquence dans un système. La lumière interagit avec la matière de diverses manières, transmettre à travers certains matériaux, tout en réfléchissant ou en éparpillant les autres. Tant le matériau que la longueur d'onde de la lumière ont un impact sur cette interaction. La spectroscopie fait référence à l'étude de cette lumière.

Le projet IoSense (Flexible FE/BE Sensor Pilot Line for the Internet of Everything) qui a soutenu une partie du travail d'imec a été mis en place pour développer « la base d'une capacité de fabrication accrue pour les capteurs discrets et intégrés et les solutions de systèmes de capteurs en Europe, y compris le développement de la conception et test pour différentes chaînes d'approvisionnement axées sur les applications clés" comme indiqué sur le site Web du projet. IoSense cible plusieurs domaines tels que la mobilité intelligente, la société, l'énergie et la santé.